缓冲式掉电检测电路的制作方法

本实用新型涉及电力计量仪表领域，尤其是涉及一种缓冲式掉电检测电路。

背景技术：

在开关电源应用的电能表中，现有的掉电检测电路是通过对变压器次级输出电压取样，产生信号给MCU,通过MCU识别掉电信号的状态，来判断外部交流电源是否已经移除或者电压降低到工作范围以外（即通常说的掉电）。

对于开关电源来说，变压器次级输出的电压如果低于一定程度，即发出掉电信号给MCU的时刻，此刻，供给MCU的电压已经处于使得MCU正常工作的临界状态，MCU即使立刻保护数据，由于MCU的供电电压即将降低到正常工作电压以下，MCU在较短的过渡时间内(一般为数十毫秒)，很难完成大量数据的完整保护。

技术实现要素：

本实用新型主要是解决现有技术所存在的掉电后数据容易丢失的技术问题，提供一种可以让MCU在掉电后有较长缓冲时间保存数据的缓冲式掉电检测电路。

本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种缓冲式掉电检测电路，包括整流电路、分压电路、比较器电路和光耦隔离电路，所述整流电路的输入端连接交流电，整流电路的输出端连接分压电路的输入端，分压电路的输出端通过比较器电路连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接电能表MCU；分压电路包括电阻R10、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C30、电容C31和电容C32，所述电容C30的正极连接整流电路输出端正极，电容C30的负极连接电容C31的正极，电容C31的负极连接电容C32的正极，电容C32的负极连接整流电路输出端负极，电阻R10、电阻R12和电阻R13串联后与电容C30并联，电阻R14、电阻R15和电阻R16串联后与电容C31并联，电阻R17、电阻R18和电阻R19串联后与电容C32并联，电阻R19的第一端连接电阻R18，电阻R19的第二端连接电容C32的负极。

本方案直接从高压部分取电压信号，并通过电阻分压之后，输入到比较器电路，再通过光耦隔离电路，输出数字信号给MCU产生外部中断，当MCU检测到此中断信号，立即完成存储数据的操作，此时，由于高压部分有高压电容保持高压部分的电压缓慢下降，开关电源还可以继续正常工作1-2秒，这样次级输出电压供给MCU使用，还能保证1-2秒的稳定输出，相比于现有电路，在时间上，本电路有了1-2秒的掉电信号提前量，在这个1-2秒的过渡过程中， MCU供电电压没有任何变化，从而保证了MCU可以执行相关内部控制指令，可靠的保护大量的数据。

作为优选，所述比较器电路包括电阻R4、电阻R8、电阻R21、电阻R22、二极管ZD7、电容C3、电容C36、稳压芯片U2和三极管Q4；所述电阻R21的第一端连接电阻R19的第一端，电阻R21的第二端连接稳压芯片U2的2脚，二极管ZD7的正极连接稳压芯片U2的3脚，二极管ZD7的负极连接稳压芯片U2的2脚；电容C3跨接在稳压芯片U2的2脚和3脚之间；稳压芯片U2的3脚还连接电阻R19的第二端并作为地线；电阻R4的第一端连接标准电压VCC_F，第二端连接稳压芯片U2的1脚；三极管Q4的基极通过电阻R8连接稳压芯片U2的1脚，集电极通过电阻R22连接稳压芯片U2的3脚，发射极连接光耦隔离电路；电容C36的第一端连接标准电压VCC_F，第二端接地。

比较器电路对电阻R19上的信号进行检测，当电阻R19上的电压发生变化时，通过比较直接得到掉电的信息，然后将此信息发送到光耦隔离电路。

作为优选，所述光耦隔离电路包括光耦P2和电容C37，所述光耦P2的输入端正极连接标准电压VCC_F，输入端负极连接三极管Q4的发射极，输出端正极通过掉电信号连接到电能表MCU，输出端负极接地；电容C37跨接在光耦P2的输出端正极和输出端负极之间。

光耦隔离电路将MCU和高压部分隔离，保护电路的安全。

作为优选，所述稳压芯片U2为TL431AIDBZ芯片。

作为优选，所述整流电路为桥式整流电路。

本实用新型带来的有益效果是，掉电后能够维持MCU正常工作电压1-2秒，并及时发送掉电信息给MCU，使MCU有足够时间来保存数据，避免数据丢失。

附图说明

图1是本实用新型的一种整流电路和分压电路的电路图；

图2是本实用新型的一种比较器电路和光耦隔离电路的电路图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种缓冲式掉电检测电路，包括整流电路、分压电路、比较器电路和光耦隔离电路，所述整流电路的输入端连接交流电，整流电路的输出端连接分压电路的输入端，分压电路的输出端通过比较器电路连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接电能表MCU。

如如1所示，分压电路包括电阻R10、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C30、电容C31和电容C32，所述电容C30的正极连接整流电路输出端正极，电容C30的负极连接电容C31的正极，电容C31的负极连接电容C32的正极，电容C32的负极连接整流电路输出端负极，电阻R10、电阻R12和电阻R13串联后与电容C30并联，电阻R14、电阻R15和电阻R16串联后与电容C31并联，电阻R17、电阻R18和电阻R19串联后与电容C32并联，电阻R19的第一端连接电阻R18，电阻R19的第二端连接电容C32的负极。

如图2所示，比较器电路包括电阻R4、电阻R8、电阻R21、电阻R22、二极管ZD7、电容C3、电容C36、稳压芯片U2和三极管Q4；所述电阻R21的第一端连接电阻R19的第一端，电阻R21的第二端连接稳压芯片U2的2脚，二极管ZD7的正极连接稳压芯片U2的3脚，二极管ZD7的负极连接稳压芯片U2的2脚；电容C3跨接在稳压芯片U2的2脚和3脚之间；稳压芯片U2的3脚还连接电阻R19的第二端并作为地线；电阻R4的第一端连接标准电压VCC_F，第二端连接稳压芯片U2的1脚；三极管Q4的基极通过电阻R8连接稳压芯片U2的1脚，集电极通过电阻R22连接稳压芯片U2的3脚，发射极连接光耦隔离电路；电容C36的第一端连接标准电压VCC_F，第二端接地。

比较器电路对电阻R19上的信号进行检测，当电阻R19上的电压发生变化时，通过比较直接得到掉电的信息，然后将此信息发送到光耦隔离电路。

光耦隔离电路包括光耦P2和电容C37，所述光耦P2的输入端正极连接标准电压VCC_F，输入端负极连接三极管Q4的发射极，输出端正极通过掉电信号连接到电能表MCU，输出端负极接地；电容C37跨接在光耦P2的输出端正极和输出端负极之间。

光耦隔离电路将MCU和高压部分隔离，保护电路的安全。

稳压芯片U2为TL431AIDBZ芯片。

整流电路为桥式整流电路，输入端一般为220V或380V交流电。电能表的开关电源连接整流电路输出端。

本方案直接从高压部分取电压信号，并通过电阻分压之后，输入到比较器电路，再通过光耦隔离电路，输出数字信号给MCU产生外部中断，当MCU检测到此中断信号，立即完成存储数据的操作，此时，由于高压部分有高压电容保持高压部分的电压缓慢下降，开关电源还可以继续正常工作1-2秒，这样开关电源的变压器次级输出电压供给MCU使用，还能保证1-2秒的稳定输出，相比于现有电路，在时间上，本电路有了1-2秒的掉电信号提前量，在这个1-2秒的过渡过程中， MCU供电电压没有任何变化，从而保证了MCU可以执行相关内部控制指令，可靠的保护大量的数据。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明创造精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的原理或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了分压电路、比较器电路、稳压芯片等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明创造精神相违背的。